Metamath Proof Explorer


Theorem mavmumamul1

Description: The multiplication of an NxN matrix with an N-dimensional vector corresponds to the matrix multiplication of an NxN matrix with an Nx1 matrix. (Contributed by AV, 14-Mar-2019)

Ref Expression
Hypotheses mavmumamul1.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
mavmumamul1.m โŠข ร— = ( ๐‘… maMul โŸจ ๐‘ , ๐‘ , { โˆ… } โŸฉ )
mavmumamul1.t โŠข ยท = ( ๐‘… maVecMul โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ )
mavmumamul1.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
mavmumamul1.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
mavmumamul1.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
mavmumamul1.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ด ) )
mavmumamul1.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘ ) )
mavmumamul1.z โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘ ร— { โˆ… } ) ) )
Assertion mavmumamul1 ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆ€ ๐‘— โˆˆ ๐‘ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘— ๐‘ โˆ… ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ๐‘ ( ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘– ( ๐‘‹ ร— ๐‘ ) โˆ… ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mavmumamul1.a โŠข ๐ด = ( ๐‘ Mat ๐‘… )
2 mavmumamul1.m โŠข ร— = ( ๐‘… maMul โŸจ ๐‘ , ๐‘ , { โˆ… } โŸฉ )
3 mavmumamul1.t โŠข ยท = ( ๐‘… maVecMul โŸจ ๐‘ , ๐‘ โŸฉ )
4 mavmumamul1.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘… )
5 mavmumamul1.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
6 mavmumamul1.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ Fin )
7 mavmumamul1.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐ด ) )
8 mavmumamul1.y โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ๐‘ ) )
9 mavmumamul1.z โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘ ร— { โˆ… } ) ) )
10 1 4 matbas2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ Fin โˆง ๐‘… โˆˆ Ring ) โ†’ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘ ร— ๐‘ ) ) = ( Base โ€˜ ๐ด ) )
11 6 5 10 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘ ร— ๐‘ ) ) = ( Base โ€˜ ๐ด ) )
12 7 11 eleqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ๐ต โ†‘m ( ๐‘ ร— ๐‘ ) ) )
13 2 3 4 5 6 6 12 8 9 mvmumamul1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆ€ ๐‘— โˆˆ ๐‘ ( ๐‘Œ โ€˜ ๐‘— ) = ( ๐‘— ๐‘ โˆ… ) โ†’ โˆ€ ๐‘– โˆˆ ๐‘ ( ( ๐‘‹ ยท ๐‘Œ ) โ€˜ ๐‘– ) = ( ๐‘– ( ๐‘‹ ร— ๐‘ ) โˆ… ) ) )